JPH03216352A - 記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、記録ヘッドを用いて、被記録材（例えば用紙
や布、プラスチックシ一ト等）に記録を行う記録装置に
関し、特に温度等の影響によって記録濃度が変化するの
を補正することのできる記録装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の熱転写プリンタにおいて記録濃度の調整を行うた
めに、使用者が装置の濃度調整ボリューム（スイッチ）
を手操作で切換えたり、あるいは周囲温度を検出するセ
ンサを設けて、そのポノユーム出力またはそのセンサの
検出結果からインクを加熱するサーマルヘッドに印加す
る電力値を可変にさせて濃度補正を行ない、これにより
記録濃度の最適化を行なっていた。

［発明が解決しようとする課題］ は、記録密度等の印字品位の向上の要請に基いて、サー
マルヘッドのヒータの最小単位であるドット寸法が非常
に小さくなり、印字パターンも微細になる方向にある。

このような細かいドットのインクの転写特性に対応する
ために、水溶性の溶剤を使用するインクが増加してきて
いる。用紙上に水溶性のインクで印字する熱転写プリン
タにおいて、従来のように周囲温度の変化のみに合せて
サーマルヘッドへの印加電力のレベルを切換えて濃度補
正を行なった場合には、同じ温度であっても高温環境下
では印字が濃《なり、低湿環境下では印字が薄《なると
いう傾向がある。その結果、細かいパターンを印字する
ときに、従来のように濃度補正しても印字パターンの線
が太く　（？ａ《）なり過ぎたり、あるいは細《（薄《
）なり過ぎて、印字パターンの「にじみ」，「線切れ」
なとの印字欠陥が発生することがあった。すなわち、こ
の場合、周囲の湿度による影響も印字の濃度変化に現れ
ることになるからである。そこで、た印加電力の最適な
補正制御が求められるようになって来ている。

本発明の目的は、上述の点に鑑み、簡潔な構成により温
度と湿度の周囲環境の変化に対応した適切な濃度補正が
得られ、ひいては記録品位の向上が図られる記録装置を
提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

かかる目的を達成するため、本発明は、記録ヘッドを用
いて、インク材のインクを被記録材に転写することによ
り記録を行う熱転写方式の記録装置において、前記記録
ヘッドの周囲温度を検知する温度検出手段と、前記記録
ヘッドの周囲湿度を検知する湿度検出手段と、前記記録
ヘッドの変化に対応して最適な記録濃度が得られるよう
前記記録ヘッドへの印加電力値をあらかじめ記憶した記
憶手段と、前記温度検出手段の検出値と前記湿度検出手
段の検出値を組み合わせたデータを読み出しアドレスと
して、前記記憶手段から読み出した前記印加電力値に基
いて、前記記録ヘッドへの印加電力を制御する制御手段
と、を具備したことを特徴とする。

また、本発明は、記録ヘッドの吐出口から液体インクを
吐出２）記録ヘッドの吐出口から液体インクを吐出させ
て被記録材上において、前記記録ヘッドの周囲温度を検
知する温度検出手段と、前記記録ヘッドの周囲湿度を検
知する湿度検出手段と、前記記録ヘッドの変化に対応し
て最適な記録濃度が得られるよう前記記録ヘッドへの印
加電力値をあらかじめ記憶した記憶手段と、前記温度検
出手段の検出値と前記湿度検出手段の検出値を組み合わ
せたデータを読み出しアドレスとして、前記記憶手段か
ら読み出した前記印加電力値に基いて、前記記録ヘッド
への印加電力を制御する制御手段と、を具備したことを
特徴とする。

また、本発明は、前記印加電力値は、前記記録ヘッドへ
の通電時間を示す通電時間データ、または該記録ヘッド
への印加電圧を示す電圧データのいずれかであることを
特徴とする。

また、本発明は、前記制御手段は、前記温度検出手段の
検出値と前記湿度検出手段の検出値を組合せたデータが
、あらかじめ定めた記録装置の動作環境範囲外を示すデ
ータに該当すると判定した場合には、通常の記録動作を
回避する制御動作を行うことを特徴とする。

また、本発明は、前記記録ヘッドの記録位置の近傍にヒ
ータを有し、前記制御手段は、前記温度検出手段の検出
値と前記湿度検出手段の検出値を組合せたデータが、あ
らかじめ定めた記録装置の動作環境範囲外を示すデータ
に該当すると判定した場合には、通常の記録動作が行え
るまで前記ヒータを通電制御することを特徴とする。

また本発明は、前記記録ヘッドは、電気熱変換体に熱エ
ネルギーを発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰
させて、インク内に気泡を形成し、この気泡の成長，収
縮により吐出口よりインクを吐出させるバブルジェット
ヘッドであることを特徴とする。

［作　用］ 本発明では、熱転写式やインクジェット式の記録装置の
周囲の温度、及び湿度の検出信号を読み出しアドレスと
して記憶手段のテーブル内に展開された温度と湿度の複
合の補正値を選択読出して、ヒータの印加電力の値を可
変にするようにしたので、最適な印字濃度に容易に補正
することができる。

特に、本発明では同一温度であっても周囲湿度の値が異
なると、その湿度に対応して異なった印加電力の補正が
可能となるので、細かい印字パターンにおける印字欠陥
が大幅に改良される。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

■！土１ｌ亘 第１図は本発明の一実施例の熱転写プリンタの特徴を表
わす要部構成を示し、また第２図はそのＵＥ’！プリン
タを右する雪子タイプライタの全体の外観を示す。まず
、第２図から説明する。使用者がキーボード１から印字
データを入力すると、プリンタ部（図示せず）のキャリ
ツジ２がプラテン３の軸方向（左右方向）に移動し、サ
ーマルヘッド４がプラテン３上に押圧されて、断続的に
かつドット単位で選択的にサーマルヘッド４の発熱素子
（図示せず）に電力が印加される。これにより、リボン
カセット５のインクが溶解して用紙６に転写され入力印
字コードに対応した印字のドットパターンによる印字動
作が実行される。

次に、第１図の構成を説明する。上記の用紙６の移動は
次のように行われる。すなわち、制御回路７かもの駆動
信号ρ，をドライブ回路Ｄ１で増幅し、この増幅された
駆動信号℃１により紙送りパルスモータＦＭを駆動する
。このパルスモータＦＭの駆動によりギヤ列Ｇ１が回転
し、プラテン３が回転して用紙６の行方向の移動がなさ
れる。また、リボンカセット５，サーマルヘッド４など
から構成されているキャリッジ２の移動は次のように行
われる。すなわち、キャリッジ２の内部にあるキャリッ
ジ送りバルスモータ（キャリツジモータと称する）　Ｃ
Ｍが、制御回路７からの駆動信号氾２をドライブ回路Ｄ
２で増幅した信号で回転することにより、ギヤ列（ラッ
ク，ビニオン）　Ｇ２が移動し、これによりキャリツジ
２が矢印で示すプラテン３の軸方向に移動する。

印字動作は次のように行われる。すなわち、印字動作の
初めにまず、制御回路７からの駆動信号ρ３をドライブ
回路Ｄ３で増幅し、この増幅した信号により、キャリッ
ジ２内のヘッド移動ソレノイド（′電磁ブランジャー）
８を動作させる。これにより、サーマルヘッド４を矢印
のプラテン方向へ移動させて用紙６を押圧する。次に、
キャリツジモータＣＭを回転して、これによりキャリツ
ジ２の右方向の移動を開始させ、一定速度にする。この
定速状態でサーマルヘッド４の発熱素子４１に、制御回
路７からの駆動信号℃４をドライブ回路Ｄ４で増幅した
電力を印加する。これにより発熱素子４ｌのドット分解
能に応じた形状で発熱が起き、この発熱素子４１でイン
クリボンの背面を加熱させてインクを溶解させ、所望の
印字パターン（ドットパターン）を用紙６上に転写する
ことが可能となる。

このときのサーマルヘッド４への駆動信号Ｉ２４の通電
波形を第３図（Ｂ）に示す。第３図（Ａ）は５×７ドッ
ト構成で大文字の“Ａ”を印字した例を示したものであ
り、そのときの上から２番目のドット（発熱素子）への
通電波形を第３図（Ｂ）に示す。１ドットヒートサイク
ルの期間Ｔｄ中の通電時間（すなわち、パルス幅）はｔ
Ａ−ｔｌ４まで可変であり、選択可能となっている。こ
のように通電時間を変えることにより発熱素子４ｌへの
印加電力を可変にすることが可能である。この通電時間
ｔａ→ｔＨを使用中の温度と湿度と熱転写プリンタ固有
の特性から導かれる特定の変動範囲に制御回路７ｌで設
定することにより、温度及び湿度の変化に応じた最適な
通電時間を選択設定することが可能となる。第３図（Ｂ
）の例では、通電時間の関係はｔＡ＜　ｔｓ＜　ｔｅ＜
　ｔｏ＜　ｔＥ＜　ｔｒ＜　ｔｃ＜　ｔＨとなっており
、印また、第１図において、９は上記の温度を検出する
温度センサ、１０は上記の湿度を検出する湿度センサで
ある。

第４図には、温度，湿度が変化したときの最適印加電力
の一例を示す。第４図（Ａ）においては、使用中の温度
Ｔ．＝Ｏ〜＋５０℃、使用中の相対湿度Ｈ５＝０〜１０
０％ＲＨの範囲内でサーマルヘッド４に印加すべき最適
な印加電力をＡ−Ｈのゾーンで示し、また装置が結露す
る危険のあるゾーンをＺで示している。

ゾーンＡは高温高温区域であり、水溶性溶剤のインクを
使用した熱転写プリンタにおいては、温度と湿度の双方
の影響を受けて、印字がにじみ易く最も濃くなってしま
う。逆にゾーンＨは低温低湿区域であり、印字がかすれ
易く、最も薄《なってしまう。

従って、ゾーンＡで最小電力を印加してゾーンＨで最大
電力を印加して、両者Ａ，Ｈの間を適切に細分化して（
本例の場合は全体で８分割）、電七一ｆ−　・ノル・中
訊又　啼　レ　Ｌ呻　ト　ｂ　せーマ　１しへ　、リ　
ド　４　への温度と湿度を考慮した最適な複合補正が可
能になることが分る。

第４図（Ｂ）は第４図（Ａ）で示す最適印加電力曲線を
段階的な値に変換した場合を示し、デジタル回路７で印
加電力（Ｉ２４）を制御するときに実際に使用するサー
マルヘッドの通電時間に関する温度湿度複合補正テーブ
ルの内容を表すものである。

例えば、温度Ｔ．＝＋２５℃、湿度Ｈ．＝５０％ＲＨの
環境条件のときには、ｔｏのゾーンを選ぶことになり、
サーマルヘッド４の通電時間はｔ。どなる。また、もし
も温度Ｔ．＝＋４５℃、湿度Ｈ．＝９５％ＲＨのときに
は、装置が結露する危険が出てくるので、サーマルヘッ
ド４の通電を中止するとか、装置を待機状態に戻すなど
の保護動作を制御系に追加することもこのテーブルを用
いることにより容易となる。

装置周囲の温度及び湿度の検出は、第１図に示す用紙６
の近傍に配置され、キャリッジ２上に搭載された上述の
温度センサ９及び湿度センサｌＯによって行なわれ、こ
れらのセンサ９，１０の検出信号はそれぞれ信号線（ラ
イン）氾。，℃，。を経由してＡ／Ｄ　（アナログデジ
タル）コンバータＡ９，　ＡＩＯでデジタル信号に変換
されて、デジタルデータとして制御回路７に読込まれる
。

この読込まれたデータは、デジタル化された温度データ
及び湿度データであり、これら２種類のデータを読出し
アドレスとして、制御回路７内のメモリ（例えば、ＲＯ
Ｍ）７１に第４図（Ｂ）のように温度湿度複合補正テー
ブルとして展開されているサーマルヘッド４への印加電
力（通電時間）値のデータを選択読出しすることができ
る。このようにして選択した通電時間データにより、駆
動信号忍，のパルス幅を変えて、サーマルヘッド４にそ
の通電時間で電力印加するので、最適な濃度での印字を
常に得ることができる。

第５図のフローチャートはこれまで述べてきた本発明実
施例の温度湿度複合補正を実行するときの制御手段の詳
細を示す。なお、Ｓ１〜Ｓ１４はステップ数を表す。

まず、最初に第１図，第２図の電子タイブライタの電源
がＯＮすると、制御回路７がリセットされてシステムが
初期化される（ＳＬ）。次に、プリンタのボームポジシ
ョン確認動作，インクリボンのたるみ取りのための巻上
げなどのプリンタ初期化動作が実行される（Ｓ２）。

次に、プリンタに実装されている温度センサ８及び湿度
センサ９の出力信号を読取り（Ｓ３）、制御回路７の内
部レジスタにデジタル変換した値として記憶させる（Ｓ
４）。制御回路７はＳ４で記憶されたデータが露結危険
ゾーン（２ゾーン）を示す温度湿度データに該当するか
否かを判定し、もし該当する場合にはプリンタを動作さ
せずに保護動作を実行し（Ｓ４）、Ｚゾーンに該当しな
い場合には、以下の処理を実行する（Ｓ５）。

すなわち、Ｓ４で内部レジスタに記憶された温度データ
及び湿度データの両方を用いて、制御回路７内のメモリ
７１上にテーブルとして展開されている温度湿度複合補
正テーブルの読出しアドレスを特定する。これにより例
えば、Ｔ．＝＋２５℃、Ｈ．５０％ＲＨのときにＴ．を
上位アドレス、Ｈ１を下位アドレス（またはその逆）と
して一義的に補正値のｔｏが定まり、制御回路７は一旦
この読取った補正値（ｔｏ）を内部の前記したのとは別
の内部レジスタに記憶させる（Ｓ６）。次に、Ｓ６で内
部レジスタに記憶した補正データをサーマルヘッド４の
個別ドットの通電時間を制御する内部のタイマにセット
する（Ｓ７）。

このようにして、準備が完了すると、印字動作を開始さ
せる。まず、サーマルヘッド４が前述のようにプラテン
３に押圧され、サーマルヘッド４、インクリボンを含む
キャリッジ２が移動を開始する（Ｓ８）。キャリッジ２
が等速に到達すると、サーマルヘッド４内の各ドット（
発熱素子）のうちで印字タイミングに合せて、通電が選
択されたドットのみの通電を開始し、同時に３７で上述
したタイマが起動する（Ｓ９）。

印字ドットの１回の通電時間は、通電タイマがオーバー
フローするまで継続し（ＳＩＯ）．そのオーバーフロー
した時点でＯＦＦにする（Ｓｌｌ）．引き続き印字すべ
きデータがある場合は、繰返しＳ９からの通電動作を繰
返し、印字（サーマルヘッド４への通電）が終了すると
（Ｓ１２）．サーマルヘッド４の押圧解除動作や、イン
クリボンのたるみ取りを実行して、印字動作を終了して
（３１３）．■の時点の待機状態に戻る。

殴皿二叉里旦 上述の本発明実施例では感熱性のインクを使った熱転写
プリンタを示したが、周囲の温度及び湿度の両方に影響
を受けやすい記録方式のプリンタに応用することは容易
である。

例えば、圧電エネルギや熱エネルギによって液体インク
に吐出圧力を加えて印字を行なうインクジェット記録方
式のプリンタにおいても、前述の温度湿度複合補正テー
ブルの値を印字方式とインク材料から導かれる独自の特
性値に置きかえることにより、本実施例と同様にして、
温度，湿度の環境が変化しても適切な微細な濃度補正を
することが可能となる。

このように本発明は、発熱素子を発熱させてインクを飛
翔させることにより、画像記録を行うインクジェット記
録装置等に適用できる。その内でも、発熱素子としての
電気熱変換体に核沸騰を越える急速な温度上昇を与える
少な《とも１つの駆動信号を印加することによって、電
気熱変換体に熱エネルギーを発生せしめ、記録ヘッドの
熱作用面に膜沸騰させて、インク内に気泡を形成する。

そしてこの気体の成長，収縮により、インクジェットヘ
ッドに設けられた吐出口を介してインクを吐出させるバ
ブルジェット記録方式等に適用できること勿論である。

したがって記録ヘッドとしては、サーマルヘッドに限定
されずに、例えばインクジェットヘッド（バブルジェッ
トヘッド）等が含まれる。

さらに、熱転写プリンタにおいて印字ポイントの近傍に
ヒータを付加して、温度湿度の環境の変化に応じてその
ヒータをＯＮ／ＯＦＦさせると、低温環境を常温に、高
温環境を常温に移行させて、印字動作マージンを広げる
こともできる。このときのヒータのＯＮ／ＯＦＦの判定
は前述の温度湿度複合補正テーブルから容易に導くこと
ができる。

また、上述の本発明実施例では、印加電力値として通電
時間データを用いたが、電圧データであってもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、温度及び湿度の
検出データに基いて温度湿度の複合補正をテーブルルッ
クアップで行なうようにしたので、インク材料に水溶性
のものを含む記録方式において、従来よりもきめ細かい
適切な通電エネルギーの微調整が可能となり、それによ
り記録濃度の乱れや、微細な印字パターンのにじみ、文
字欠けといったような記録欠陥を大幅に減らすことがで
き、さらには温度湿度の動作マージンを広くすることが
できる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のプリンタの回路構成を示す
ブロック図、 第２図は第１図の熱転写プリンタを有する電子やＩプ−
７イ々のＪ？Ｌ卸か千す工面団第３図は第１図のプリン
タのサーマルヘッドへの通電波形を示す波形図、 第４図（Ａ），　（Ｂ）は温度湿度の環境変化と最適印
加電力の関係を示すグラフ、 第５図は本発明実施例の制御手順を示すフローチャート
である。 ■・・・キーボード、 ２・・・キャリッジ、 ３・・・プラテン、 ４・・・サーマルヘッド、 ５・・・リボンカセット、 ６・・・用紙、 ７・・・制御回路、 ８・・・温度センサ、 ９・・・湿度センサ、 ４１・・・発熱素子、 ７１・・・メモリ。 第３図 Ｏ １０ ２０ ３０ ４０ ５０　Ｔａ ［０Ｃ］ ［’Ｃ］ 第４ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）記録ヘッドを用いて、インク材のインクを被記録材
   に転写することにより記録を行う熱転写方式の記録装置
   において、 前記記録ヘッドの周囲温度を検知する温度検出手段と、 前記記録ヘッドの周囲湿度を検知する湿度検出手段と、 前記温度および前記湿度の変化に対応して最適な記録濃
   度が得られるよう前記記録ヘッドへの印加電力値をあら
   かじめ記憶した記憶手段と、前記温度検出手段の検出値
   と前記湿度検出手段の検出値を組み合わせたデータを読
   み出しアドレスとして、前記記憶手段から読み出した前
   記印加電力値に基いて、前記記録ヘッドへの印加電力を
   制御する制御手段と、を具備したことを特徴とする記録
   装置。 ２）記録ヘッドの吐出口から液体インクを吐出させて被
   記録材上に記録を行うインクジェット記録方式の記録装
   置において、 前記記録ヘッドの周囲温度を検知する温度検出手段と、 前記記録ヘッドの周囲湿度を検知する湿度検出手段と、 前記温度および前記湿度の変化に対応して最適な記録濃
   度が得られるよう前記記録ヘッドへの印加電力値をあら
   かじめ記憶した記憶手段と、前記温度検出手段の検出値
   と前記湿度検出手段の検出値を組み合わせたデータを読
   み出しアドレスとして、前記記憶手段から読み出した前
   記印加電力値に基いて、前記記録ヘッドへの印加電力を
   制御する制御手段と、を具備したことを特徴とする記録
   装置。 ３）前記印加電力値は、前記記録ヘッドへの通電時間を
   示す通電時間データ、または該記録ヘッドへの印加電圧
   を示す電圧データのいずれかであることを特徴とする請
   求項１または請求項２記載の記録装置。 ４）前記制御手段は、前記温度検出手段の検出値と前記
   湿度検出手段の検出値を組合せたデータが、あらかじめ
   定めた記録装置の動作環境範囲外を示すデータに該当す
   ると判定した場合には、通常の記録動作を回避する制御
   動作を行うことを特徴とする請求項１ないし請求項３の
   いずれかの項に記載の記録装置。 ５）前記記録ヘッドの記録位置の近傍にヒータを有し、
   前記制御手段は、前記温度検出手段の検出値と前記湿度
   検出手段の検出値を組合せたデータが、あらかじめ定め
   た記録装置の動作環境範囲外を示すデータに該当すると
   判定した場合には、通常の記録動作が行えるまで前記ヒ
   ータを通電制御することを特徴とする請求項１ないし３
   のいずれかの項に記載の記録装置。 ６）前記記録ヘッドは、電気熱変換体に熱エネルギーを
   発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰させて、イ
   ンク内に気泡を形成し、この気泡の成長、収縮により吐
   出口よりインクを吐出させるバブルジェットヘッドであ
   ることを特徴とする請求項２に記載の記録装置。